基于WorldFIP现场总线的烟气监测仪表的开发

论文摘要

烟气监测是监测烟气污染物排放和污染治理监控的重要手段之一。现场总线是新兴的网络集成式全分布控制系统,成为了控制系统的发展趋势。本文主要介绍了将烟气监测集成到现场总线系统中的,基于 WorldFIP 现场总线技术的烟气监测仪表的硬件和软件设计。论文内容包括现场总线控制系统的简介,仪表整体方案的规划,设计过程中涉及到的问题及解决方案,硬件电路的设计,软件驱动程序的开发,智能仪表与现场总线的通信以及系统的集成调试等。硬件部分介绍了图像采集模块,CPU 模块以及 WorldFIP 通信模块、电源模块的设计和主要元器件的选择,软件部分介绍了图像采集和处理,烟气监测仪表与 WorldFIP 总线的通信,点阵式液晶显示器的编程等。在论文最后,就烟气监测仪表的改进和完善进行了展望。

论文目录

• 中英文摘要
• 第1章 绪论
• 1.1 现场总线控制系统综述
• 1.2 烟气监测系统简介
• 1.2.1 烟气排放监测的意义
• 1.2.2 烟气监测系统的发展历程
• 1.2.3 林格曼黑度的由来
• 1.3 选题的背景和意义
• 1.4 论文的主要工作
• 第2章 WORLDFIP 现场总线
• 2.1 WORLDFIP 总线简介
• 2.1.1 WorldFIP 总线概述
• 2.1.2 WorldFIP 总线的特点
• 2.1.3 WorldFIP 与Internet 技术的融合
• 2.2 WORLDFIP 协议
• 2.3 WORLDFIP 总线的传输机制
• 2.4 WORLDFIP 典型器件和开发工具
• 第3章 现场总线烟气监测仪表的总体设计
• 3.1 传统烟气监测系统的缺陷及本设计的规划
• 3.2 设计过程中涉及的问题及其解决
• 3.2.1 模拟图像信号数字化
• 3.2.2 图像信号的边缘检测
• 3.2.3 数据存储空间分配
• 3.2.4 系统抗干扰及功耗设计
• 第4章 硬件电路的设计
• 4.1 硬件电路结构说明
• 4.1.1 图像采集模块
• 4.1.2 CPU 模块
• 4.1.3 通讯模块
• 4.2 主要器件选择及简介
• 4.2.1 视频A/D 转换芯片SAA7111A（EVIP）简介
• 4.2.2 FIFO 存储器AL4228 简介
• 4.2.3 68HC12 微处理器简介
• 4.3 硬件电路的具体设计
• 4.3.1 图像采集模块的设计
• 4.3.2 CPU 模块的设计
• 4.2.4 通信模块的设计
• 4.2.5 电源模块的设计
• 第5章 软件系统设计
• 5.1 系统主程序模块
• 5.2 边缘检测与黑度计算子程序
• 5.3 LCD 显示程序
• 5.3.1 显示模块的控制
• 5.3.2 液晶显示程序
• 5.4 通信中断程序
• 5.5 FLASH 存储器的编程
• 第6章 系统集成与调试
• 6.1 软硬件集成
• 6.2 烟气监测仪表的运行调试
• 6.3 结论及展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学习期间发表论文和参加科研情况